Componentes dos
Circuitos Elétricos
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Componentes dos
Circuitos Elétricos
Eletropneumática
… Elementos
de entrada de sinais elétricos
de processamento de sinais
… Elementos de saída de sinais elétricos
… Elementos
Fabricio Bertholi Dias
Elementos de Entrada de Sinais
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Emitem informações ao circuito por meio de
uma ação muscular, mecânica, elétrica,
eletrônica ou combinação entre elas.
Botoeiras, chaves fim de curso, sensores de
proximidade, pressostatos, entre outros, todos
destinados à emitir sinais para energização ou
desenergização do circuito ou parte dele.
Botoeiras
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Botoeiras
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As botoeiras pulsadoras invertem seus
contatos mediante o acionamento de um
botão e, devido à ação de uma mola,
retornam à posição inicial quando cessa
o acionamento.
Botão pulsador liso
Possui um contato aberto e um contato
fechado.
Enquanto o botão não for acionado, os
contatos 11 e 12 permanecem fechados,
permitindo a passagem da corrente
elétrica, ao mesmo tempo em que os
contatos 13 e 14 se mantêm abertos,
interrompendo a passagem da corrente.
Quando o botão é acionado, os contatos
se invertem de forma que o fechado abre
e o aberto fecha. Soltando-se o botão, os
contatos voltam à posição inicial pela
ação da mola de retorno
Os componentes elétricos utilizados nos
circuitos são distribuídos em três
categorias:
As botoeiras são chaves
elétricas acionadas
manualmente que
apresentam, geralmente,
um contato aberto e outro
fechado. De acordo com
o tipo de sinal a ser
enviado ao comando
elétrico, as botoeiras são
caracterizadas como
pulsadoras ou com
trava.
Botoeiras
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Botoeiras com trava, ao contrário das
botoeiras pulsadoras, permanecem
acionadas e travadas mesmo depois de
cessado o acionamento.
Botão giratório com trava
O corpo de contatos e os bornes são os
mesmos da figura anterior, apenas o
cabeçote de acionamento foi substituído.
Mesmas características construtivas: um
contato fechado nos bornes 11 e 12 e um
aberto 13 e 14. Quando o botão é
acionado, o contato fechado 11/12 abre e
o contato 13/14 fecha e se mantêm
travados na posição, mesmo depois de
cessado o acionamento. Para que os
contatos retornem à posição inicial é
necessário acionar novamente o botão,
agora no sentido contrário ao primeiro
acionamento.
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Botoeiras
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Botão Tipo Cogumelo com Trava
Muito usado como botão de
emergência para desligar o circuito
de comando elétrico em momentos
críticos
O corpo de contatos e os bornes são
os mesmos, sendo trocado apenas o
cabeçote de acionamento.
Também conhecido como botão
soco-trava, quando é acionado,
inverte os contatos da botoeira e os
mantêm travados. O retorno à
posição inicial se faz mediante um
pequeno giro do botão no sentido
horário, o que destrava o mecanismo
e aciona automaticamente os
contatos de volta à mesma situação
de antes do acionamento.
Chaves Fim de Curso
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Chaves Fim de Curso
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Rolete Escamoteável (gatilho)
Somente inverte seus contatos
quando o rolete for atuado da
esquerda para a direita. No sentido
contrário, uma articulação mecânica
faz com que a haste do mecanismo
dobre, sem acionar os contatos
comutadores da chave fim de curso.
Somente quando o rolete é acionado
da esquerda para a direita, os
contatos da chave se invertem,
permitindo que a corrente elétrica
passe pelos contatos 11 e 14 e seja
bloqueada entre os contatos 11 e 12.
Uma vez cessado o acionamento, os
contatos retornam à posição inicial,
ou seja, 11 interligado com 12 e 14
desligado.
Sensor Capacitivo
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Registram a presença de
qualquer tipo de material.
A distância de detecção
varia de 0 a 20 mm,
dependendo da massa do
material a ser detectado e
das características
determinadas pelo
fabricante.
Rolete mecânico
Possui um contato comutador
formado por um borne comum
11, um contato fechado 12 e um
aberto 14.
Enquanto o rolete não for
acionado, a corrente elétrica
pode passar pelos contatos 11 e
12 e está interrompida entre os
contatos 11 e 14. Quando o
rolete é acionado, a corrente
passa pelos contatos 11 e 14 e
é bloqueada entre os contatos
11 e 12. Uma vez cessado o
acionamento, os contatos
retornam à posição inicial, ou
seja, 11 interligado com 12 e 14
desligado.
Sensores de Proximidade
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São elementos emissores de sinais elétricos, posicionados no
decorrer do percurso das hastes de cilindros pneumáticos.
O acionamento não depende de contato físico com as partes
móveis, basta apenas que estas partes aproximem-se dos
sensores a uma distância que varia de acordo com o tipo de
sensor utilizado.
Características de funcionamento
… Possuem dois cabos de alimentação elétrica, sendo um
positivo e outro negativo, e um cabo de saída de sinal.
Estando energizados e ao se aproximarem do material a ser
detectado, os sensores emitem um sinal de saída que,
devido principalmente à baixa corrente desse sinal, não
podem ser utilizados para energizar diretamente bobinas de
solenóides ou outros componentes elétricos que exigem
maior potência.
Sensor Indutivo
„
Capazes de detectar
apenas materiais
metálicos, a uma
distância que oscila de 0
a 2 mm, dependendo
também do tamanho do
material a ser detectado
e das características
especificadas pelos
diferentes fabricantes.
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Sensor Óptico
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Detectam a aproximação de qualquer
tipo de objeto, desde que este não seja
transparente.
A distância de detecção varia de 0 a 100
mm, dependendo da luminosidade do
ambiente.
Normalmente construídos em dois
corpos distintos: um emissor de luz e
outro receptor. Quando um objeto se
coloca entre os dois, interrompendo a
propagação da luz, um sinal de saída é
enviado ao circuito elétrico de comando.
Opção do tipo reflexivo no qual emissor
e receptor são montados num único
corpo, o que reduz espaço e facilita sua
montagem entre as partes móveis dos
equipamentos industriais. A distância de
detecção é entretanto menor,
considerando-se que a luz transmitida
pelo emissor deve refletir no material a
ser detectado e penetrar no receptor, o
qual emitirá o sinal elétrico de saída.
Pressostatos
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Também conhecidos como sensores de
pressão, são chaves elétricas acionadas
por um piloto pneumático (ou hidráulico).
Montados em linhas de pressão,
registram tanto o acréscimo como a
queda de pressão, invertendo seus
contatos toda vez em que a pressão do
óleo ou do ar comprimido ultrapassar o
valor ajustado na mola de reposição.
Se a mola de regulagem for ajustada
com uma pressão de, por exemplo, 7
bar, enquanto a pressão na linha for
inferior a esse valor, seu contato 11/12
permanece fechado, ao mesmo tempo
em que o contato 13/14 se mantém
aberto.
Quando a pressão na linha ultrapassar
os 7 bar ajustados na mola, os contatos
se invertem, abrindo 11/12 e fechando
13/14.
Elementos de
Processamento de Sinais
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São aqueles que analisam as informações
emitidas ao circuito pelos elementos de entrada,
combinando-as entre si para que o comando
elétrico apresente o comportamento final
desejado diante dessas informações.
Ex: relés auxiliares, contatores de potência,
relés temporizadores e contadores, entre outros,
todos destinados a combinar os sinais para
energização ou desenergização dos elementos
de saída.
Sensor Magnético
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Detectam apenas a presença de materiais metálicos e magnéticos,
como no caso dos imãs permanentes.
Montados diretamente sobre as camisas dos cilindros dotados de
êmbolos magnéticos. Toda vez que o êmbolo magnético de um
cilindro se movimenta, ao passar pela região da camisa onde
externamente está posicionado um sensor magnético, este é
sensibilizado e emite um sinal ao circuito elétrico de comando.
Componentes dos
Circuitos Elétricos
„
Os componentes elétricos utilizados nos
circuitos são distribuídos em três
categorias:
… Elementos
de entrada de sinais elétricos
de processamento de sinais
… Elementos de saída de sinais elétricos
… Elementos
Relés Auxiliares
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São chaves elétricas de quatro
ou mais contatos, acionadas
por bobinas eletromagnéticas.
Há no mercado uma grande
diversidade de tipos de relés
auxiliares que, basicamente,
embora construtivamente
sejam diferentes, apresentam
as mesmas características de
funcionamento.
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Relés Auxiliares
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Possui 2 contatos abertos (13/14 e 43/44) e
2 fechados (21/22 e 31/32), acionados por
uma bobina eletromagnética de 24 Vcc.
Quando a bobina é energizada,
imediatamente os contatos abertos fecham,
permitindo a passagem da corrente elétrica
entre eles, enquanto que os contatos
fechados abrem, interrompendo a corrente.
Quando a bobina é desligada, uma mola
recoloca imediatamente os contatos nas
suas posições iniciais.
Além de relés auxiliares de 2 contatos
abertos (NA) e 2 contatos fechados (NF),
existem outros que apresentam o mesmo
funcionamento anterior mas com 3 contatos
NA e 1 NF.
Relés Temporizadores
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Também conhecidos como relés de tempo,
possuem um contato comutador acionado
por uma bobina eletromagnética com retardo
na energização ou na desenergização.
Relé temporizador com retardo na
energização
Tempo é ajustado por meio de um
potenciômetro. Quando a bobina é
energizada, o potenciômetro retarda o
acionamento do contato comutador, de
acordo com o tempo nele regulado. Se o
ajuste de tempo no potenciômetro for, por
exemplo, de 5 segundos, o temporizador
aguardará esse período de tempo, a partir
do momento em que a bobina for
energizada, e somente então os contatos
são invertidos, abrindo 11 e 12 e fechando
11 e 14. Quando a bobina é desligada, o
contato comutador retorna imediatamente à
posição inicial. Trata-se, portanto, de um relé
temporizador com retardo na energização.
Contadores Pré-determinadores
Relés Auxiliares
Relé auxiliar com contatos
comutadores
A grande vantagem desse tipo de relé
sobre os anteriores é a versatilidade do
uso de seus contatos.
Podem-se empregar as mesmas
combinações, além de, se necessário,
todos os contatos abertos ou todos
fechados ou ainda qualquer outra
combinação desejada.
Quando a bobina é energizada,
imediatamente os contatos comuns 11, 21,
31 e 41 fecham em relação aos contatos
13, 24, 34 e 44, respectivamente, e abrem
em relação aos contatos 12, 22, 32 e 42.
Desligando-se a bobina, uma mola
recoloca novamente os contatos na
posição inicial, isto é, 11 fechado com 12 e
aberto com 14, 21 fechado com 22 e
aberto com 24, 31 fechado com 32 e
aberto com 34 e, finalmente, 41 fechado
com 42 e aberto em relação ao 44.
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Relés Temporizadores
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Contadores Pré-determinadores
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Registram a quantidade de pulsos elétricos a eles
enviados pelo circuito e emitem sinais ao comando
quando a contagem desses pulsos for igual ao valor
neles programados.
Sua aplicação em circuitos elétricos de comando é de
grande utilidade, não somente para contar e registrar o
número de ciclos de movimentos efetuados por uma
máquina mas, principalmente, para controlar o número
de peças a serem produzidas, interrompendo ou
encerrando a produção quando sua contagem atingir o
valor neles determinado.
Este outro tipo de relé
temporizador apresenta
retardo no desligamento.
Quando sua bobina é
energizada, seu contato
comutador é imediatamente
invertido.
A partir do momento em que a
bobina é desligada, o período
de tempo ajustado no
potenciômetro é respeitado e
somente então o contato
comutador retorna à posição
inicial.
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„
Registra no display o número de vezes
que a bobina for energizada ou receber
um pulso elétrico de um elemento de
entrada de sinal, geralmente de um
sensor ou chave fim de curso.
Através de uma chave seletora manual,
é possível programar o número de
pulsos que o relé deve contar, de
maneira que, quando a contagem de
pulsos for igual ao valor programado na
chave seletora, o relé inverte seu contato
comutador, abrindo 11/12 e fechando
11/14.
Para retornar seu contato comutador à
posição inicial e zerar seu mostrador,
visando o início de uma nova contagem,
basta emitir um pulso elétrico em sua
bobina de reset R1/R2 ou simplesmente
acionar manualmente o botão reset,
localizado na parte frontal do mostrador.
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Componentes dos
Circuitos Elétricos
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Os componentes elétricos utilizados nos
circuitos são distribuídos em três
categorias:
… Elementos
de entrada de sinais elétricos
… Elementos de processamento de sinais
… Elementos de saída de sinais elétricos
Sinalizadores Luminosos e
Sonoros
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Os indicadores luminosos são
lâmpadas incandescentes ou LEDs,
utilizadas na sinalização visual de
eventos ocorridos ou prestes a
ocorrer. São empregados,
geralmente, em locais de boa
visibilidade, que facilitem a
visualização do sinalizador.
Os indicadores sonoros são
campainhas, sirenes, cigarras ou
buzinas, empregados na sinalização
acústica de eventos ocorridos ou
prestes a ocorrer. Ao contrário dos
indicadores luminosos, os sonoros
são utilizados, principalmente, em
locais de pouca visibilidade, onde um
sinalizador luminoso seria pouco
eficaz.
Solenóides
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Numa eletroválvula, a bobina
do solenóide é enrolada em
torno de um magneto fixo,
preso à carcaça da válvula,
enquanto que o magneto
móvel é fixado diretamente na
extremidade do carretel da
válvula. Quando uma corrente
elétrica percorre a bobina, um
campo magnético é gerado e
atrai os magnetos, o que
empurra o carretel da válvula
na direção oposta à do
solenóide que foi energizado.
Dessa forma, é possível mudar
a posição do carretel no
interior da válvula, por meio de
um pulso elétrico.
Elementos de Saída
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São aqueles que recebem as ordens
processadas e enviadas pelo comando elétrico
e, a partir delas, realizam o trabalho final
esperado do circuito.
Entre os muitos elementos de saída de sinais
disponíveis no mercado, os que nos interessam
mais diretamente são os indicadores luminosos
e sonoros, bem como os solenóides aplicados
no acionamento eletromagnético de válvulas
pneumáticas (e hidráulicas).
Solenóides
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São bobinas
eletromagnéticas que,
quando energizadas,
geram um campo
magnético capaz de atrair
elementos com
características ferrosas,
comportando-se como
um imã permanente.
Solenóides
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Em eletroválvulas
pneumáticas de pequeno
porte, do tipo assento, o
êmbolo da válvula é o próprio
magneto móvel do solenóide.
Quando o campo magnético é
gerado, em conseqüência da
energização da bobina, o
êmbolo da válvula é atraído,
abrindo ou fechando
diretamente as passagens do
ar comprimido no interior da
carcaça da válvula.
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